WO2025205121A1 - 基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法 - Google Patents

基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法

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WO2025205121A1
WO2025205121A1 PCT/JP2025/010063 JP2025010063W WO2025205121A1 WO 2025205121 A1 WO2025205121 A1 WO 2025205121A1 JP 2025010063 W JP2025010063 W JP 2025010063W WO 2025205121 A1 WO2025205121 A1 WO 2025205121A1
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WO
WIPO (PCT)
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module
substrate processing
value
values
processing apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/010063
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English (en)
French (fr)
Inventor
哲 曲谷地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus, a computer program, and an information processing method.
  • This disclosure provides a substrate processing apparatus, computer program, and information processing method that are expected to enable efficient communication between modules.
  • a substrate processing apparatus includes a first module that controls substrate processing, and a second module that generates processing values related to the substrate processing and transmits the generated processing values to the first module.
  • the first module instructs the second module on the conditions for generating the processing values, and the second module generates the processing values in accordance with the instructions of the first module.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an upper module.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a lower module.
  • 2 is a schematic diagram for explaining an example of communication performed between an upper module and a lower module 3.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a factor identification table. 10 is a flowchart showing an example of a procedure of a process performed by a higher-level module of the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a factor identification process according to a modified example.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a factor identification table used in the factor identification process according to the modified example. 10 is a flowchart showing an example of a processing procedure performed by an upper module in use case 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus according to this embodiment.
  • the substrate processing apparatus 1 is an apparatus for performing various substrate processes, such as CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, or etching, on semiconductor substrates (wafers).
  • the substrate processing apparatus 1 includes one upper module 2 and multiple lower modules 3.
  • the upper module 2 and the multiple lower modules 3 are connected via communication lines or the like within the substrate processing apparatus 1, allowing data to be transmitted and received between them.
  • the upper module 2 and the multiple lower modules 3 are connected in a bus-type network configuration, but this is not limiting, and any network configuration may be employed.
  • the multiple lower modules 3 may be connected in a star-type network configuration with the upper module 2 at the center.
  • Modules such as the upper module 2 and lower module 3 are components with a set of functions that make up the substrate processing apparatus 1.
  • the modules are not limited to hardware modules, but may also be software modules.
  • multiple software modules may be provided for one piece of hardware, or one software module may be provided for multiple pieces of hardware.
  • the lower module 3 is equipped with various sensors 4, or the sensors 4 are connected via signal lines, etc.
  • the sensors 4 measure various values related to substrate processing, such as temperature or pressure, and the lower module 3 acquires the values measured by the sensors 4 (hereinafter referred to as sensor values).
  • the lower module 3 is equipped with various controlled devices 5, or the controlled devices 5 are connected via signal lines, etc.
  • the controlled devices 5 are devices provided in substrate processing, such as actuators, valves, and edge rings.
  • the lower module 3 is a module that controls the controlled devices 5 based on the sensor values acquired from the sensors 4.
  • the multiple lower modules 3 provided in the substrate processing apparatus 1 may include modules that acquire sensor values from the sensors 4 but do not control the controlled devices 5, or modules that control the controlled devices 5 without acquiring sensor values from the sensors 4.
  • the upper module 2 communicates with the multiple lower modules 3 and acquires various information from each lower module 3. Based on the acquired information, the upper module 2 controls the operation of the multiple lower modules 3 by sending control instruction information to each lower module 3. This allows the upper module 2 to operate the lower modules 3 according to settings (recipe) provided by, for example, a user, and perform various substrate processing on substrates.
  • the upper module 2 may send control instructions to a certain lower module 3 based on information acquired from that lower module 3, or may send control instructions to another lower module 3 based on information acquired from a certain lower module 3.
  • the upper module 2 may also send control instructions to multiple lower modules 3 based on information acquired from a single lower module 3, or may send control instructions to one or multiple lower modules 3 based on information acquired from multiple lower modules 3.
  • the upper module 2 can instruct the lower module 3 on the conditions for generating a summary value and the type of calculation process to be used for each sensor value.
  • the upper module 2 can also instruct the lower module 3 on the transmission period for the summary value. For example, when the substrate processing apparatus 1 is operating normally, the lower module 3 generates a summary value under predetermined generation conditions and transmits the summary value to the upper module 2 at a predetermined transmission period. The generation of summary values by the lower module 3 is repeated at a period that is the same as the transmission period or at a shorter period.
  • the lower module 3 When the upper module 2 instructs the generation conditions and transmission period, the lower module 3 generates a summary value based on the sensor values according to the instructed generation conditions and transmits the generated summary value to the upper module 2 at the instructed transmission period. Thereafter, the lower module 3 repeatedly transmits summary values under these generation conditions and transmission period, and maintains this until it is instructed to specify different generation conditions or transmission period.
  • the upper module 2 issues control instructions to the multiple lower modules 3 to proceed with substrate processing based on settings provided by the user, and acquires summary values sent from the lower modules 3 to determine the status of substrate processing.
  • the upper module 2 determines the status of substrate processing (in this embodiment, whether normal or abnormal) based on the multiple summary values acquired from the multiple lower modules 3, and if it determines that an abnormality has occurred in the substrate processing, it performs processing to identify the cause of this abnormality.
  • the upper module 2 instructs the lower modules 3 on the conditions for generating the above-mentioned summary values and the transmission period, and collects information necessary to identify the cause from the lower modules 3.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example configuration of the upper module 2.
  • the upper module 2 provided in the substrate processing apparatus 1 is configured to include a processing unit 21, a memory unit 22, a communication unit 23, etc.
  • the processing unit 21 is configured using an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro-Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit) or quantum processor, a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), etc.
  • the processing unit 21 reads and executes a program 22a stored in the memory unit 22 to control the operation of multiple lower modules 3 to process substrates, and to perform various processes such as identifying the cause of an abnormality if one occurs.
  • the storage unit 22 is configured using a large-capacity storage device such as a hard disk or SSD (Solid State Drive).
  • the storage unit 22 stores various programs executed by the processing unit 21 and various data required for the processing of the processing unit 21.
  • the storage unit 22 stores a program 22a executed by the processing unit 21 and a cause identification table 22b used when identifying the cause of an abnormality.
  • the program (computer program, program product) 22a is provided in a form recorded on a recording medium 99 such as a memory card or optical disc, and the substrate processing apparatus 1 reads the program 22a from the recording medium 99 and stores it in the memory unit 22 of the upper module 2.
  • the program 22a may also be written to the memory unit 22, for example, during the manufacturing stage of the substrate processing apparatus 1 or the upper module 2.
  • the program 22a may be distributed by a remote server device or the like and acquired by the substrate processing apparatus 1 via communication.
  • the program 22a may be read from the recording medium 99 by a writing device and written to the memory unit 22 of the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1.
  • the program 22a may be provided in a form distributed via a network, or in a form recorded on the recording medium 99.
  • the communication unit 23 is connected to multiple lower modules 3 via a bus (communication line) provided in the substrate processing apparatus 1, and transmits and receives data to these multiple lower modules 3.
  • the communication unit 23 receives summarized value data transmitted from the lower modules 3 and provides the received summarized values to the processing unit 21.
  • the communication unit 23 also transmits control instructions and the like transmitted from the processing unit 21 to one or more lower modules 3.
  • the processing unit 21 reads and executes the program 22a stored in the memory unit 22, thereby realizing the control processing unit 21a, cause identification processing unit 21b, etc. as software functional units in the processing unit 21.
  • functional units related to substrate processing control and abnormality cause identification are shown as functional units of the processing unit 21, and functional units related to other processes are not shown.
  • the control processing unit 21a communicates with the lower modules 3 via the communication unit 23, and receives and acquires summary values of sensor values periodically transmitted from the lower modules 3.
  • the control processing unit 21a determines the state of substrate processing based on the multiple summary values acquired from the multiple lower modules 3, determines the operation to be performed by each lower module 3 based on the determined state and user settings, and transmits a control instruction to each lower module 3 to perform the determined operation.
  • the control processing unit 21a issues a control instruction to a lower module 3 that controls an actuator as a controlled device 5, along with a target value for the actuator's displacement amount, to operate the actuator.
  • the lower module 3 controls the actuator to operate so that the displacement amount becomes the target value.
  • control processing unit 21a can instruct each lower module 3 on the conditions for generating and the transmission period for the summary value. For example, when substrate processing is configured to include multiple steps and the processing content is switched from the first step to the second step, the control processing unit 21a can obtain information appropriate for each step of the substrate processing by instructing each lower module 3 on the conditions for generating and the transmission period for the summary value to be transmitted. Furthermore, in this embodiment, if the control processing unit 21a determines that an abnormality has occurred in the substrate processing based on the summary value obtained from the lower module 3, it will, for example, temporarily or forcibly stop the substrate processing and have the cause identification processing unit 21b identify the cause of the abnormality.
  • the factor identification processing unit 21b When the control processing unit 21a determines that an abnormality has occurred in the substrate processing based on the summary value acquired from the lower module 3, the factor identification processing unit 21b performs processing to identify the cause of this abnormality.
  • the factor identification processing unit 21b identifies the cause of the abnormality by sequentially determining whether or not each of multiple predetermined types of factors is the cause of the current abnormality.
  • the factor identification table 22b in the memory unit 22 stores information required for determination of each factor (such as the type of summary value) in association with the determination conditions for this information.
  • the factor identification processing unit 21b refers to the factor identification table 22b and instructs the corresponding lower module 3 on the generation conditions and transmission period of the summary value of the necessary information in order to acquire the information required to identify the factor.
  • the factor identification processing unit 21b can instruct a lower module 3 equipped with a temperature sensor as its sensor 4 to transmit the average sensor value at a one-minute period.
  • the factor identification processing unit 21b appropriately instructs the multiple lower modules 3 on the conditions for generating and transmitting summary values, acquires the multiple summary values transmitted from the multiple lower modules 3, and determines whether the corresponding factor is the cause of the current abnormality by making a judgment on the acquired multiple summary values using the judgment conditions stored in the factor identification table 22b.
  • the factor identification processing unit 21b identifies one or more factors for the current abnormality and displays information related to the identified factors on the display unit, etc. of the substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example configuration of the lower module 3.
  • the lower module 3 provided in the substrate processing apparatus 1 is configured to include a processing unit 31, a memory unit 32, a communication unit 33, an input unit 34, and an output unit 35.
  • the processing unit 31 is configured using an arithmetic processing device such as a CPU or MPU, a ROM, a RAM, etc.
  • the processing unit 31 reads and executes a program 32a stored in the memory unit 32 to perform various processes, such as sending a summary of the sensor values measured by the sensor 4 to the upper module 2, and controlling the operation of the controlled device 5 in response to instructions from the upper module 2.
  • the program 32a may be distributed by a remote server device or the like and acquired by the substrate processing apparatus 1 via communication.
  • the program 32a may be read by a writing device from the recording medium 98 and written to the memory unit 32 of the lower module 3 of the substrate processing apparatus 1.
  • Program 32a may be provided in the form of distribution via a network, or may be provided in the form of being recorded on recording medium 98.
  • the communication unit 33 is connected to the upper module 2 via a bus (communication line) provided in the substrate processing apparatus 1, and transmits and receives data to and from the upper module 2.
  • the communication unit 33 receives control instructions, etc. sent from the upper module 2, and provides the received control instructions, etc. to the processing unit 31.
  • the communication unit 33 also transmits summary values, etc. provided by the processing unit 31 to the upper module 2.
  • multiple lower modules 3 are connected to the bus provided in the substrate processing apparatus 1, and data may be transmitted and received between the multiple lower modules 3.
  • the input unit 34 is connected to the sensor 4 via a signal line or the like.
  • the input unit 34 samples and acquires the signal output by the sensor 4 (measurement results by the sensor 4) at a predetermined sampling period, and provides the acquired sensor value to the processing unit 31.
  • Multiple sensors 4 may be connected to the input unit 34, and the input unit 34 may acquire sensor values from multiple sensors 4 at individual sampling periods.
  • the output unit 35 is connected to the controlled device 5 via a signal line or the like.
  • the output unit 35 outputs a control signal to the controlled device 5 based on the control value provided by the processing unit 31, and operates the controlled device 5.
  • Multiple controlled devices 5 may be connected to the output unit 35, and the output unit 35 may output individual control signals to multiple controlled devices 5, thereby individually controlling the operation of the multiple controlled devices 5.
  • the processing unit 31 reads and executes the program 32a stored in the memory unit 32, thereby realizing the control processing unit 31a, summary value processing unit 31b, etc. as software functional units in the processing unit 31.
  • the processing unit 31 reads and executes the program 32a stored in the memory unit 32, thereby realizing the control processing unit 31a, summary value processing unit 31b, etc. as software functional units in the processing unit 31.
  • functional units related to control of substrate processing and transmission of summary values are shown as functional units of the processing unit 31, and functional units related to other processes are not shown.
  • the control processing unit 31a communicates with the upper module 2 via the communication unit 33, and performs processing to control the operation of the controlled device 5 connected to the output unit 35 in accordance with control instructions sent from the upper module 2.
  • the control processing unit 31a determines the state of the controlled device 5 based on, for example, sensor values measured by the sensor 4, and calculates a control value for the controlled device 5 based on a target value given as a control instruction from the upper module 2 and the current state of the controlled device 5.
  • the control value may be, for example, a voltage value or current value to be applied to the controlled device 5, but may be any value.
  • the summary value processing unit 31b generates summary values in accordance with predetermined generation conditions based on the sensor values of the sensor 4 acquired by the input unit 34, and transmits the generated summary values from the communication unit 33 to the upper module 2 at a predetermined transmission cycle. For example, if the summary value processing unit 31b samples and acquires the measurement results of the sensor 4 at 10 ms intervals and transmits summary values at 100 ms intervals, it calculates the average, maximum, minimum, or median of 10 sensor values as summary values at 100 ms intervals and transmits the calculated summary values to the upper module 2. Note that the values of 10 ms, 100 ms, 10 times, etc. are merely examples and are not limiting.
  • the summary value processing unit 31b when the summary value processing unit 31b receives instructions regarding the conditions for generating summary values from the upper module 2 via the communication unit 33, it changes the conditions for generating summary values in accordance with the received instructions. For example, when the summary value processing unit 31b is generating the average value of multiple sensor values as a summary value, if it receives an instruction from the upper module 2 to generate the maximum sensor value as a summary value, it will thereafter transmit the maximum value of the multiple sensor values acquired from sensor 4 to the upper module 2 as a summary value until it receives another instruction.
  • the summary value processing unit 31b changes the transmission period of the summary values in accordance with the received instruction. For example, if the summary value processing unit 31b is currently transmitting summary values at a 100 ms interval and receives an instruction from the upper module 2 to change the transmission period to 50 ms, the summary value processing unit 31b will repeatedly transmit summary values to the upper module 2 at 50 ms thereafter until receiving another instruction. Note that when the transmission period of the summary values is changed, the period for calculating the summary values may also be changed in the same way. For example, if an average value is calculated as the summary value, the number of sensor values used to calculate the average value may be increased or decreased.
  • the sampling period for acquiring sensor values from the sensor 4 may also be changed in the same way. For example, if an instruction is given to halve the transmission period of the summary values, the lower module 3 may halve the transmission period of the summary values and also halve the sampling period of the sensor values.
  • ⁇ Conditions for generating digest values and transmission cycle> 4 is a schematic diagram illustrating an example of communication performed between the upper module 2 and the lower module 3.
  • the lower module 3 acquires sensor values from the sensor 4 by sampling at a predetermined sampling period, calculates the average value of the acquired sensor values as a summary value, and repeatedly transmits this summary value to the upper module 2 at a transmission period T1.
  • the upper module 2 instructs the lower module 3 to set a maximum frequency as a condition for generating a summary value, and also instructs it to set a transmission cycle T2 as the transmission cycle for the summary value.
  • the lower module 3 calculates a maximum frequency as a summary value based on multiple sensor values acquired by sampling, and repeatedly transmits the calculated maximum frequency to the upper module 2 at the transmission cycle T2. Thereafter, the lower module 3 repeatedly transmits summary values using the same generation conditions and transmission cycle until a new instruction is given.
  • the upper module 2 instructs the lower module 3 to use the maximum difference value as a condition for generating a summary value, and also instructs it to use transmission period T3 as the transmission period for the summary value.
  • the lower module 3 calculates the maximum difference value as a summary value based on multiple sensor values acquired by sampling, and repeatedly transmits the calculated maximum difference value to the upper module 2 at transmission period T3. The lower module 3 then repeatedly transmits the summary value using the same generation conditions and transmission period until a new instruction is given.
  • the upper module 2 may also instruct, for example, the sampling period for acquiring the sensor values of the sensor 4.
  • the lower module 3 changes the period for sampling the values of the sensor 4 in accordance with the instructions given by the upper module 2, and calculates a summary value of the multiple sensor values acquired at this sampling period.
  • the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1 determines whether an abnormality has occurred in the substrate processing based on the plurality of summary values transmitted from the plurality of lower modules 3, and if an abnormality has occurred, performs processing to identify the cause (factor) of the abnormality.
  • the upper module 2 appropriately instructs the plurality of lower modules 3 on the conditions for generating and transmitting summary values and the transmission period based on information in the factor identification table 22b stored in advance in the storage unit 12, and collects information necessary for factor identification.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the factor identification table 22b.
  • the factor identification table 22b of the upper module 2 stores information such as "factors,” “summary value of lower module (1),” “summary value of lower module (2),” ..., “summary value of lower module (N) (where N is a natural number),” and “determination conditions” in association with each other.
  • the information stored in each item of the factor identification table 22b is determined in advance by the designer of the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment.
  • the "determination conditions" of the cause identification table 22b may store information such as an arithmetic formula for calculating a predetermined value based on multiple summary values, and a threshold value for the value calculated by this arithmetic formula.
  • the upper module 2 substitutes multiple summary values obtained from multiple lower modules 3 into the arithmetic formula stored in the "determination conditions,” obtains the value output by the arithmetic formula, and compares the obtained value with the threshold value stored in the "determination conditions,” thereby determining whether the corresponding "cause” is the cause of the current abnormality.
  • the upper module 2 may use a learning model that has been pre-machine trained to accept multiple summary values as input and output a numerical value indicating whether or not the corresponding "factor" is the factor of the current abnormality, or the possibility that it is the factor.
  • Information about this learning model (such as the internal parameters of the learning model or the address of the memory area in which the learning model is stored) is stored in the "judgment conditions" of the factor identification table 22b.
  • the learning model may have a variety of configurations, such as a neural network, SVM (Support Vector Machine), or decision tree.
  • the learning model may also be generated in advance by machine learning, for example, by a designer of the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment, and stored in the memory unit 12 of the upper module 2.
  • the upper module 2 inputs multiple summary values obtained from multiple lower modules 3 into the trained learning model stored as "judgment conditions," obtains the value output by the learning model, and can judge whether or not the corresponding "factor” is the factor of the current abnormality.
  • the upper module 2 instructs each lower module 3 to generate the summary values necessary for the determination stored in the factor identification table 22b, and also instructs the transmission period for the summary values.
  • the upper module 2 instructs each lower module 3 to transmit the summary values at a transmission period that is shorter than the transmission period during normal substrate processing. This allows the upper module 2 to quickly collect from the lower modules 3 the many summary values that must be obtained to determine multiple factors.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing procedure performed by the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment.
  • the processing unit 21 of the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment communicates with the multiple lower modules 3 via the communication unit 23 and transmits control instructions related to substrate processing to each lower module 3 based on, for example, conditions related to substrate processing set by the user (step S1).
  • the processing unit 21 receives multiple summary values transmitted from the multiple lower modules 3 via the communication unit 23 (step S2).
  • the processing unit 21 determines whether an abnormality has occurred in the substrate processing based on the multiple summary values received in step S2 (step S3). If no abnormality has occurred in the substrate processing (S3: NO), the processing unit 21 determines whether the substrate processing has ended (step S4). If the substrate processing has not ended (S4: NO), the processing unit 21 returns to step S1 and repeats the above-described processing. If the substrate processing has ended (S4: YES), the processing unit 21 ends the processing.
  • the processing unit 21 obtains information about the first cause from the factor identification table 22b in the memory unit 12 (step S5). Based on the information about the summary value generation conditions of each lower module 3 obtained from the factor identification table 22b, the processing unit 21 transmits instructions about the summary value generation conditions and transmission period to each lower module 3 (step S6). The processing unit 21 receives the summary values transmitted from each lower module 3 in response to the instruction in step S6 (step S7). At this time, the processing unit 21 may receive multiple summary values from the lower module 3 if multiple summary values are required for subsequent judgments. The processing unit 21 performs judgment processing on the summary values received in step S7 based on the judgment conditions stored in the factor identification table 22b (step S8).
  • step S8 judges whether the cause judged in step S8 is the cause of the current abnormality (step S9). If it is determined that the cause is not the cause of the current abnormality (S9: NO), the processing unit 21 obtains information about the next cause from the cause identification table 22b (step S10), and returns to step S6 to perform the same process.
  • the upper module 2 sequentially acquires and determines summary values for the multiple factors stored in the factor identification table 22b to identify one or more factors related to the abnormality in the substrate processing.
  • the upper module 2 needs to acquire and determine summary values for all of the factors stored in the factor identification table 22b.
  • the factor identification table 22b may include factors that are clearly unrelated to the currently occurring abnormality, there is a possibility that unnecessary acquisition of summary values and determination may be performed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the cause identification process according to the modified example.
  • the upper module 2 according to the modified example first references the branching condition for branch 1-1 and obtains the summary values required to determine the branching condition from multiple lower modules 3. Based on the obtained summary values, the upper module 2 determines whether to branch to branch 2-1 or branch 2-2. For example, if the condition for branching to branch 2-1 is met, the upper module 2 references the branching condition for branch 2-1 and similarly obtains the necessary summary values from the lower modules 3 to determine the branch destination.
  • the upper module 2 performs this branch judgment M times (where M is a natural number) and finally performs a judgment on branch M-L (where L is a natural number) to identify one cause of the substrate processing anomaly.
  • the search tree for identifying factors is assumed to have two branches (a so-called binary search tree configuration), but this is not limited to this and a configuration with three or more branches may also be used. Furthermore, in this example, a configuration is assumed in which all factors are identified by condition judgments in the Mth stage, but this is not limited to this and factors that are identified by judgments fewer than M times, such as in the third or fourth stage, may also be included.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the factor identification table 22b used in the factor identification process according to the modified example.
  • the factor identification table 22b according to the modified example stores information such as "branch number,” "summary value of lower module (1),” “summary value of lower module (2),” ..., “summary value of lower module (N),” "branch condition,” and "factor” in association with each other.
  • the information stored in each item of the factor identification table 22b according to the modified example is determined in advance by the designer of the substrate processing apparatus 1 according to the modified example, etc.
  • the "Branch Number” item in the factor identification table 22b relating to the modified example stores a number expressed as a combination of two numbers, such as “1-1,” “2-1,” “2-2,” ..., “M-L.” This "Branch Number” is used as the name of each branch in Figure 7. Note that "M-L” in the "Branch Number” indicates the Lth branch in the Mth stage.
  • the "Summary Value of Lower Module (1),” “Summary Value of Lower Module (2),” ..., “Summary Value of Lower Module (N)” items in the factor identification table 22b are the same as those shown in Figure 5, and each stores the conditions for generating a summary value to be instructed to lower module 3.
  • branch number 1-1 the condition for determining whether to branch to branch number 2-1 or branch number 2-2 is stored in "branch condition.”
  • branch number 2-1 the condition for determining whether to branch to branch to branch number 3-1 or branch number 3-2 is stored in "branch condition.”
  • branch number 2-2 the condition for determining whether to branch to branch to branch number 3-3 or branch number 3-4 is stored in "branch condition.”
  • the condition for determining whether "sensor A failure” or “edge ring degradation” is the cause is stored in "cause.”
  • Information about the conditions for judgment stored in the "branching conditions" or "factors" of the factor identification table 22b may be, for example, multiple thresholds for multiple summary values, or may be, for example, an arithmetic formula for calculating a predetermined value based on multiple summary values and information about the threshold for the value calculated by this arithmetic formula, or may be, for example, information about a trained learning model that estimates the branching conditions or factors.
  • the upper module 2 can perform factor identification processing using the factor identification table 22b shown in FIG. 8.
  • Example of use 1 For example, in a substrate processing apparatus 1 in which a lower module 3 has multiple temperature sensors and can measure the temperature distribution of a substrate (wafer) to be processed using the multiple temperature sensors, if no abnormality occurs in the substrate processing, the upper module 2 instructs the lower module 3 to transmit the average temperature of the entire substrate as a summary value. If it is determined that an abnormality has occurred in the substrate processing, the upper module 2 instructs the lower module 3 to transmit the average temperature of the peripheral portion of the substrate as a summary value. Based on the temperature of the peripheral portion of the substrate obtained from the lower module 3, the upper module 2 can be expected to determine whether or not a cause of the abnormality exists in, for example, the gas injection ports of the substrate processing apparatus 1. Note that when instructing the upper module 2 to generate the average temperature of the peripheral portion of the substrate as a summary value, the upper module 2 may instruct the lower module 3 to transmit the summary value at a transmission period suitable for gas injection.
  • the upper module 2 determines that the cause of the abnormality is not based on the temperature of the peripheral portion, it instructs the lower module 3 to send the average temperature value of the central portion of the substrate as a summary value.
  • the upper module 2 can be expected to determine whether the cause of the abnormality exists, for example, in the edge ring of the substrate processing apparatus 1, based on the temperature of the central portion of the substrate obtained from the lower module 3. Note that when issuing an instruction to generate the average temperature value of the central portion of the substrate as a summary value, the upper module 2 may also instruct the lower module 3 to send the summary value at a transmission period appropriate for the mobility of the edge ring.
  • the substrate processing performed by the substrate processing apparatus 1 includes multiple stages, and the information required to control the substrate processing may differ at each stage.
  • the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1 can pre-store summary values to be acquired from each lower module 3 for each stage and instruct the lower module 3 on the summary value generation conditions and transmission period depending on the stage of the substrate processing.
  • the upper module 2 does not determine whether or not there is an abnormality in the substrate processing based on the summary values acquired from the lower module 3, but rather determines the stage of the substrate processing as a status based on the summary values.
  • the upper module 2 does not need to perform cause identification processing.
  • a higher-level module 2 instructs the lower module 3 to transmit the average temperature across the entire substrate as a summary value during the first stage of substrate processing. If the higher-level module 2 determines that substrate processing has transitioned from the first stage to the second stage based on the summary value obtained from the lower module 3, it instructs the lower module 3 to transmit the average temperature of the peripheral portion of the substrate as a summary value. Furthermore, if it determines that substrate processing has transitioned from the second stage to the third stage, it instructs the lower module 3 to transmit the average temperature of the central portion of the substrate as a summary value. The higher-level module 2 may also instruct the lower module 3 to transmit the summary value at a transmission cycle appropriate for each stage.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing procedure performed by the upper module 2 in use case 2.
  • the processing unit 21 of the upper module 2 of the substrate processing apparatus 1 transmits control instructions for substrate processing to each lower module 3 based on, for example, conditions for substrate processing set by the user (step S31).
  • the processing unit 21 receives multiple summary values transmitted from multiple lower modules 3 via the communication unit 23 (step S32).
  • the processing unit 21 determines whether the current stage of substrate processing has ended based on the multiple summary values received in step S2 (step S33). If the current stage of processing has not ended (S33: NO), the processing unit 21 returns to step S32 and continues the current stage of processing.
  • the processing unit 21 determines whether the substrate processing has ended (step S34). If the substrate processing has not ended (S34: NO), the processing unit 21 sends instructions for the generation conditions and transmission period of the summary values corresponding to the next stage of substrate processing to each lower module 3 (step S35), and returns processing to step S32. If the substrate processing has ended (S34: YES), the processing unit 21 ends processing.
  • the substrate processing apparatus 1 may be configured to transmit multiple types of summary values from the lower module 3 to the upper module 2 at different transmission intervals.
  • the upper module 2 may need three summary values: the average temperature of the entire substrate, the average temperature of the peripheral portion, and the average temperature of the central portion.
  • the upper module 2 provides the lower module 3 with generation conditions for generating these three summary values.
  • the upper module 2 may, for example, use the same transmission interval for all three summary values, or may instruct the lower module 3 to transmit each summary value at a different transmission interval depending on, for example, priority.
  • the lower module 3 calculates three summary values based on the temperatures obtained from multiple temperature sensors: the average temperature of the entire board, the average temperature of the peripheral part of the board, and the average temperature of the central part of the board.
  • the lower module 3 repeatedly transmits the three calculated summary values to the upper module 2 at the transmission cycle instructed by the upper module 2.
  • the lower module 3 may transmit all three summary values to the upper module 2 at the same time, or may transmit the three summary values to the upper module 2 one by one in any appropriate order.
  • the lower module 3 predicts the sensor value to be measured by the sensor 4 based on the control signal output to the controlled device 5, and transmits a summary value of the predicted value to the upper module 2.
  • the upper module 2 can provide the lower module 3 with a summary value generation condition, which determines whether to generate the summary value based on the sensor value measured by the sensor 4 or based on the predicted sensor value.
  • the process of predicting the sensor value of the sensor 4 based on the control signal to the controlled device 5 may be performed by the upper module 2 rather than the lower module 3.
  • the lower module 3 transmits a summary value of the control signal to the controlled device 5 to the upper module 2, and the upper module 2, upon receiving this, predicts a summary value of the sensor value based on the summary value of the control signal.
  • the upper module 2 can, for example, accept the summary value of the control process as input and predict the summary value of the sensor value using a learning model that has been machine-learned in advance to output a summary value of the predicted sensor value.
  • the upper module 2 instructs the lower module 3 on the transmission period of the summarized value, and the lower module 3 transmits the summarized value at the transmission period in accordance with the instruction from the upper module 2.
  • the upper module 2 can appropriately instruct the transmission period depending on the type of summarized value or communication status, etc., and it is expected that communication between modules will be carried out efficiently.
  • the upper module 2 determines the state of substrate processing, such as the presence or absence of an abnormality or the stage of substrate processing, based on the summary values received from the lower modules 3, and the upper module 2 sends instructions regarding the summary values to each lower module 3 according to the determined state of substrate processing.
  • the upper module 2 can be expected to obtain summary values appropriate to the state of substrate processing from the lower modules 3 and control the substrate processing.
  • the upper module 2 when it is determined that the substrate processing is in a predetermined state, instructs the lower module 3 on the conditions for generating a summary value corresponding to the predetermined state.
  • the upper module 2 receives the summary value sent by the lower module 3 in response to this instruction, and identifies the factor that caused the substrate processing to reach the predetermined state based on the received summary value.
  • the upper module 2 issues instructions to the lower module 3 multiple times under different generation conditions, and identifies the factor based on the summary values sent multiple times by the lower module 3 in response to the multiple instructions.
  • the upper module 2 stores the summary value generation conditions and the judgment conditions for judging factors based on the summary values in the factor identification table 22b, and identifies the factor that caused the predetermined state by judging each of the multiple factors stored in the factor identification table 22b to see if it is a factor that caused the predetermined state.
  • the upper module 2 collects the necessary information from the lower module 3, and it is expected that the upper module 2 will be able to accurately identify the factor that caused the substrate processing to reach the predetermined state.
  • the substrate processing apparatus 1 stores in the factor identification table 22b the conditions for generating a summary value by the lower module 3, and the judgment conditions for identifying a factor based on the summary value or the branching conditions (decision conditions) that determine branching to the next generation condition required for factor identification.
  • the upper module 2 then identifies the factor that caused the substrate processing to reach a predetermined state by repeatedly instructing the conditions for generating a summary value and judging the summary value based on the factor identification table 22b, and following the branching.As a result, the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment is expected to efficiently identify the factor that caused the substrate processing to reach a predetermined state.
  • the lower module 3 is a module that controls the controlled device 5 and performs measurements using the sensor 4, and generates summary values based on the sensor value from the sensor 4, the control signal (control value) for the controlled device 5, or a predicted value that predicts the sensor value of the sensor 4 based on the control signal, and transmits these to the upper module 2.
  • the upper module 2 transmits instructions related to the control of the controlled device 5 to the lower module 3 based on these summary values received from the lower module 3.
  • it is expected that the upper module 2 will obtain and process appropriate summary values according to the accuracy of the information obtained from the lower module 3 or the speed at which the information can be obtained.
  • the lower module 3 calculates the average, maximum, minimum, median, etc. of multiple values (which may be multiple values over time or multiple values over space) acquired in relation to substrate processing, and uses these as a summary value.
  • the substrate processing apparatus 1 according to this embodiment is expected to reduce the amount of information sent from the lower module 3 to the upper module 2.

Abstract

モジュール間の通信を効率よく行うことが期待できる基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法を提供する。　本実施の形態に係る基板処理装置は、基板処理に係る制御を行う第１モジュールと、前記基板処理に係る処理値を生成し、生成した前記処理値を前記第１モジュールへ送信する第２モジュールとを備え、前記第１モジュールは、前記第２モジュールによる前記処理値の生成条件を指示し、前記第２モジュールは、前記第１モジュールの指示に応じて前記処理値を生成する。

Description

基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法
　本開示は、基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法に関する。
　特許文献１においては、プラズマ生成用の高周波電力を処理容器に供給する高周波電源部と、処理容器への高周波電力の供給について異常を検知する監視部とを備える基板処理装置が提案されている。この基板処理装置は、高周波電源部と処理容器との間を伝搬する信号を高周波電力の周波数より高いサンプリング周波数でサンプリングした信号データに基づいて、処理容器への高周波電力の供給について異常を検知する。
特開２０２２－１２０４１８号公報
　本開示は、モジュール間の通信を効率よく行うことが期待できる基板処理装置、コンピュータプログラム及び情報処理方法を提供する。
　一実施形態に係る基板処理装置は、基板処理に係る制御を行う第１モジュールと、前記基板処理に係る処理値を生成し、生成した前記処理値を前記第１モジュールへ送信する第２モジュールとを備え、前記第１モジュールは、前記第２モジュールによる前記処理値の生成条件を指示し、前記第２モジュールは、前記第１モジュールの指示に応じて前記処理値を生成する。
　本開示によれば、モジュール間の通信を効率よく行うことが期待できる。
本実施の形態に係る基板処理装置の一構成例を示す模式図である。 上位モジュールの一構成例を示すブロック図である。 下位モジュールの一構成例を示すブロック図である。 上位モジュール及び下位モジュール３で行われる通信の一例を説明するための模式図である。 要因特定テーブルの一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る基板処理装置の上位モジュールが行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る要因特定処理を説明するための模式図である。 変形例に係る要因特定処理に用いられる要因特定テーブルの一構成例を示す模式図である。 活用事例２において上位モジュールが行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。
　本開示の実施形態に係る基板処理システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
＜システム構成＞
　図１は、本実施の形態に係る基板処理装置の一構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る基板処理装置１は、例えば半導体の基板（ウェハ）に対するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング又はエッチング等の種々の基板処理を行う装置である。基板処理装置１は、１つの上位モジュール２と、複数の下位モジュール３とを備えている。上位モジュール２及び複数の下位モジュール３は、基板処理装置１内の通信線等を介して接続されており、相互にデータの送受信を行うことができる。なお本図においては上位モジュール２及び複数の下位モジュール３がバス型のネットワーク構成で接続されているが、これに限るものではなく、どのようなネットワーク構成が採用されてもよい。例えば上位モジュール２を中心として複数の下位モジュール３がスター型のネットワーク構成で接続されてもよい。
　上位モジュール２及び下位モジュール３等のモジュールは、基板処理装置１を構成するひとまとまりの機能を有する部品である。本実施の形態においてモジュールは、ハードウェアのモジュールに限らず、ソフトウェアのモジュールであってもよい。例えば１つのハードウェアに対して複数のソフトウェアのモジュールが設けられてよく、複数のハードウェアに対して１つのソフトウェアのモジュールが設けられてもよい。
　下位モジュール３は、各種のセンサ４を備える、又は、センサ４が信号線等を介して接続される。センサ４は基板処理に係る温度又は圧力等の種々の値を測定し、下位モジュール３はセンサ４により測定される値（以下センサ値という）を取得する。下位モジュール３は、各種の被制御機器５を備える、又は、被制御機器５が信号線等を介して接続される。被制御機器５は、例えばアクチュエータ、バルブ及びエッジリング等の基板処理に設けられた機器である。下位モジュール３は、センサ４から取得したセンサ値を基に、被制御機器５の制御を行うモジュールである。ただし基板処理装置１が備える複数の下位モジュール３には、センサ４からセンサ値の取得を行うが被制御機器５の制御を行わないモジュール、又は、センサ４のセンサ値の取得は行わずに被制御機器５の制御を行うモジュール等が含まれていてもよい。
　上位モジュール２は、複数の下位モジュール３との間で通信を行い、各下位モジュール３から種々の情報を取得する。取得した複数の情報に基づいて上位モジュール２は、各下位モジュール３に対する制御指示の情報を送信することで、複数の下位モジュール３の動作を制御する。これらにより上位モジュール２は、例えばユーザから与えられた設定（レシピ）に従って下位モジュール３を動作させ、基板に対する種々の基板処理を行うことができる。なお上位モジュール２は、ある下位モジュール３から取得した情報を基にこの下位モジュール３に対する制御指示を送信してもよく、ある下位モジュール３から取得した情報を基に別の下位モジュール３に対する制御指示を送信してもよい。また上位モジュール２は、１つの下位モジュール３から取得した情報を基に複数の下位モジュール３に対する制御指示を送信してもよく、複数の下位モジュール３から取得した複数の情報を基に一又は複数の下位モジュール３に対する制御指示を送信してもよい。
　基板処理装置１が基板処理を行っている際、各下位モジュール３はセンサ４の測定値を周期的にサンプリングすることによりセンサ値を取得し、取得したセンサ値を上位モジュール２へ送信する。ただし本実施の形態において下位モジュール３は、周期的に取得したセンサ値そのものを上位モジュール２へ送信するのではなく、センサ値に対して適宜の演算処理を施すことにより得られる処理値、更に詳しくは複数のセンサ値を適宜の演算処理により１つにまとめた要約値を生成し、生成した要約値を上位モジュール２へ送信する。下位モジュール３は、例えば複数のセンサ値の平均値、最大値、最小値又は代表値等の種々の値を要約値として算出してよい。下位モジュール３は、所定の周期で、複数のセンサ値を基に要約値を算出して上位モジュール２へ送信する。
　本実施の形態に係る基板処理装置１では、上位モジュール２が下位モジュール３に対して、どのようなセンサ値に対してどのような演算処理を用いて要約値を生成するかに関する条件を指示することができる。また上位モジュール２は、下位モジュール３に対して、要約値の送信周期を指示することができる。下位モジュール３は、例えば基板処理装置１が通常の動作を行っている場合には、予め定められた生成条件で要約値を生成し、予め定められた送信周期で要約値を上位モジュール２へ送信する。下位モジュール３による要約値の生成は、送信周期と同じ周期か又はこれより短い周期で繰り返し行われる。上位モジュール２から生成条件及び送信周期を指示された場合、指示された生成条件に従ってセンサ値を基に要約値を生成し、生成した要約値を指示された送信周期で上位モジュール２へ送信する。以降、下位モジュール３は、この生成条件及び送信周期での要約値の送信を繰り返し行い、別の生成条件又は送信周期の指示が与えられるまではこれを維持する。
　上位モジュール２は、ユーザから与えられた設定に基づいて基板処理を進めるべく、複数の下位モジュール３に対して制御指示を与えると共に、下位モジュール３から送信される要約値を取得して基板処理の状態を判定する。本実施の形態に係る基板処理装置１では、上位モジュール２は複数の下位モジュール３から取得できる複数の要約値を基に基板処理の状態、本実施の形態においては正常又は異常のいずれであるかを判定し、基板処理に異常が生じていると判定した場合にこの異常の要因を特定する処理を行う。この異常要因特定処理において上位モジュール２は、上述の要約値の生成条件及び送信周期の指示を下位モジュール３に対して行い、要因の特定に必要な情報を下位モジュール３から収集する。
　図２は、上位モジュール２の一構成例を示すブロック図である。本実施の形態に係る基板処理装置１が備える上位モジュール２は、処理部２１、記憶部２２及び通信部２３等を備えて構成されている。処理部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）又は量子プロセッサ等の演算処理装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いて構成されている。処理部２１は、記憶部２２に記憶されたプログラム２２ａを読み出して実行することにより、複数の下位モジュール３の動作を制御しての基板処理、及び、異常が生じた場合にその要因を特定する処理等の種々の処理を行う。
　記憶部２２は、例えばハードディスク又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量の記憶装置を用いて構成されている。記憶部２２は、処理部２１が実行する各種のプログラム、及び、処理部２１の処理に必要な各種のデータを記憶する。本実施の形態において記憶部２２は、処理部２１が実行するプログラム２２ａと、異常の要因を特定する際に用いられる要因特定テーブル２２ｂとを記憶する。
　本実施の形態においてプログラム（コンピュータプログラム、プログラム製品）２２ａは、メモリカード又は光ディスク等の記録媒体９９に記録された態様で提供され、基板処理装置１は記録媒体９９からプログラム２２ａを読み出して上位モジュール２の記憶部２２に記憶する。ただし、プログラム２２ａは、例えば基板処理装置１又は上位モジュール２の製造段階において記憶部２２に書き込まれてもよい。また例えばプログラム２２ａは、遠隔のサーバ装置等が配信するものを基板処理装置１が通信にて取得してもよい。例えばプログラム２２ａは、記録媒体９９に記録されたものを書込装置が読み出して基板処理装置１の上位モジュール２の記憶部２２に書き込んでもよい。プログラム２２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体９９に記録された態様で提供されてもよい。
　要因特定テーブル２２ｂは、基板処理に関する異常の複数の要因について、各要因が生じているか否かを判定するために必要な情報、及び、この情報を基に各要因が生じているか否かを判定する条件等の情報を記憶するテーブルである。要因特定テーブル２２ｂは、例えば本実施の形態に係る基板処理装置１の設計者等により予め作成され、上位モジュール２の記憶部２２に予め記憶される。
　通信部２３は、基板処理装置１に設けられたバス（通信線）を介して複数の下位モジュール３に接続されており、これら複数の下位モジュール３との間でデータの送受信を行う。本実施の形態において通信部２３は、下位モジュール３から送信される要約値のデータを受信し、受信した要約値を処理部２１へ与える。また通信部２３は、処理部２１から与えられた制御指示等を一又は複数の下位モジュール３に対して送信する。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１の上位モジュール２には、記憶部２２に記憶されたプログラム２２ａを処理部２１が読み出して実行することにより、制御処理部２１ａ及び要因特定処理部２１ｂ等が、ソフトウェア的な機能部として処理部２１に実現される。なお本図においては、処理部２１の機能部として、基板処理に関する制御及び異常の要因特定に関連する機能部を図示し、これ以外の処理に関する機能部は図示を省略している。
　制御処理部２１ａは、通信部２３にて下位モジュール３との通信を行い、下位モジュール３から周期的に送信されるセンサ値の要約値を受信して取得する。制御処理部２１ａは、複数の下位モジュール３から取得する複数の要約値を基に基板処理の状態を判定し、判定した状態とユーザの設定とに基づいて各下位モジュール３が行うべき動作を決定し、決定した動作を行わせる制御指示を各下位モジュール３へ送信する。例えば制御処理部２１ａは、被制御機器５としてアクチュエータの制御を行う下位モジュール３に対して、アクチュエータの変位量の目標値と共にアクチュエータを動作させる制御指示を与える。この動作指示に応じて下位モジュール３は変位量が目標値となるようにアクチュエータを動作させる制御を行う。
　また本実施の形態において制御処理部２１ａは、各下位モジュール３に対して、要約値の生成条件及び送信周期を指示することができる。制御処理部２１ａは、例えば基板処理が複数のステップを含んで構成されており、第１のステップから第２のステップへ処理内容を切り替える際などに、各下位モジュール３に対して送信する要約値の生成条件及び送信周期等を指示することで、基板処理の各ステップに適した情報を得ることができる。また本実施の形態において制御処理部２１ａは、下位モジュール３から得られる要約値を基に基板処理に異常が生じていると判定した場合、例えば基板処理を一時的又は強制的に停止させ、異常の要因の特定を要因特定処理部２１ｂに行わせる。
　要因特定処理部２１ｂは、制御処理部２１ａが下位モジュール３から取得した要約値を基に基板処理に異常が生じていると判定した場合に、この異常の要因を特定する処理を行う。本実施の形態において要因特定処理部２１ｂは、予め定められた複数種類の要因について、各要因が現状の異常の要因であるか否かを順に判定することで、異常の要因を特定する。記憶部２２の要因特定テーブル２２ｂには、各要因について判定に必要な情報（要約値の種類など）と、これらの情報に対する判定条件とが対応付けて記憶されている。要因特定処理部２１ｂは、要因特定テーブル２２ｂを参照して、要因の特定に必要な情報を取得すべく、対応する下位モジュール３へ必要な情報の要約値の生成条件及び送信周期を指示する。例えば要因特定処理部２１ｂは、異常の要因がある要因であるかを判定するために１分間の温度の平均値の情報が必要である場合、センサ４として温度センサを備える下位モジュール３に対し、センサ値の平均値を１分間の周期で送信するよう指示を与えることができる。要因特定処理部２１ｂは、複数の下位モジュール３に対して適宜に要約値の生成条件及び送信周期を指示し、複数の下位モジュール３から送信される複数の要約値を取得し、取得した複数の要約値に対して要因特定テーブル２２ｂに記憶された判定条件を用いて判定を行うことで、対応する要因が現状の異常の要因であるか否かを判定する。要因特定処理部２１ｂは、現状の異常について一又は複数の要因を特定し、特定した要因に関する情報を基板処理装置１の表示部等に表示する。
　図３は、下位モジュール３の一構成例を示すブロック図である。本実施の形態に係る基板処理装置１が備える下位モジュール３は、処理部３１、記憶部３２、通信部３３、入力部３４及び出力部３５等を備えて構成されている。処理部３１は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の演算処理装置、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を用いて構成されている。処理部３１は、記憶部３２に記憶されたプログラム３２ａを読み出して実行することにより、センサ４が測定したセンサ値の要約値を上位モジュール２へ送信する処理、及び、上位モジュール２からの指示に応じて被制御機器５の動作を制御する処理等の種々の処理を行う。
　記憶部３２は、例えばフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリを用いて構成されている。記憶部３２は、処理部３１が実行するプログラム３２ａ等の各種のプログラム及びデータを記憶する。本実施の形態においてプログラム（コンピュータプログラム、プログラム製品）３２ａは、メモリカード又は光ディスク等の記録媒体９８に記録された態様で提供され、基板処理装置１は記録媒体９８からプログラム３２ａを読み出して下位モジュール３の記憶部３２に記憶する。ただし、プログラム３２ａは、例えば基板処理装置１又は下位モジュール３の製造段階において記憶部３２に書き込まれてもよい。また例えばプログラム３２ａは、遠隔のサーバ装置等が配信するものを基板処理装置１が通信にて取得してもよい。例えばプログラム３２ａは、記録媒体９８に記録されたものを書込装置が読み出して基板処理装置１の下位モジュール３の記憶部３２に書き込んでもよい。プログラム３２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体９８に記録された態様で提供されてもよい。
　通信部３３は、基板処理装置１に設けられたバス（通信線）を介して上位モジュール２に接続されており、上位モジュール２との間でデータの送受信を行う。本実施の形態において通信部３３は、上位モジュール２から送信される制御指示等を受信し、受信した制御指示等を処理部３１へ与える。また通信部３３は、処理部３１から与えられた要約値等を上位モジュール２へ送信する。なお本実施の形態において基板処理装置１に設けられたバスには複数の下位モジュール３が接続されており、複数の下位モジュール３の間でデータの送受信が行われてもよい。
　入力部３４は、信号線等を介してセンサ４が接続される。入力部３４は、所定のサンプリング周期でセンサ４が出力する信号（センサ４による測定結果）をサンプリングして取得し、取得したセンサ値を処理部３１へ与える。なお入力部３４には複数のセンサ４が接続されてよく、入力部３４はそれぞれ個別のサンプリング周期で複数のセンサ４からセンサ値を取得してよい。出力部３５は、信号線等を介して被制御機器５が接続される。出力部３５は、処理部３１から与えられた制御値を基に被制御機器５に対する制御信号を出力し、被制御機器５を動作させる。なお出力部３５には複数の被制御機器５が接続されてよく、出力部３５は個別の制御信号を複数の被制御機器５に対して出力し、複数の被制御機器５の動作を個別に制御してよい。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１の下位モジュール３には、記憶部３２に記憶されたプログラム３２ａを処理部３１が読み出して実行することにより、制御処理部３１ａ及び要約値処理部３１ｂ等が、ソフトウェア的な機能部として処理部３１に実現される。なお本図においては、処理部３１の機能部として、基板処理に関する制御及び要約値の送信に関連する機能部を図示し、これ以外の処理に関する機能部は図示を省略している。
　制御処理部３１ａは、通信部３３にて上位モジュール２との通信を行い、上位モジュール２から送信される制御指示に応じて、出力部３５に接続された被制御機器５の動作を制御する処理を行う。制御処理部３１ａは、例えばセンサ４が測定したセンサ値を基に被制御機器５の状態を判定し、上位モジュール２から制御指示として与えられた目標値と被制御機器５の現在の状態とを基に、被制御機器５の制御値を算出する。制御値は、例えば被制御機器５に対して印加する電圧値又は電流値等が採用され得るが、どのような値であってもよい。
　要約値処理部３１ｂは、入力部３４にて取得したセンサ４のセンサ値を基に、所定の生成条件に従って要約値を生成すると共に、生成した要約値を所定の送信周期で通信部３３から上位モジュール２へ送信する処理を行う。例えば要約値処理部３１ｂは、センサ４の測定結果を１０ｍｓ周期でサンプリングして取得し、１００ｍｓ周期で要約値を送信する場合に、１０回分のセンサ値の平均値、最大値、最小値又は中央値等を要約値として１００ｍｓ周期で算出し、算出した要約値を上位モジュール２へ送信する。なお１０ｍｓ、１００ｍｓ、１０回分等の数値は一例であってこれに限るものではない。
　また要約値処理部３１ｂは、上位モジュール２から要約値の生成条件についての指示を通信部３３にて受信した場合、受信した指示に応じて要約値の生成条件を変更する。例えば要約値処理部３１ｂは、複数のセンサ値の平均値を要約値として生成している際に、上位モジュール２からセンサ値の最大値を要約値として生成する指示を受けた場合、以降は別の指示を受けるまで、センサ４から取得した複数のセンサ値の最大値を要約値として上位モジュール２へ送信する。
　また要約値処理部３１ｂは、上位モジュール２から要約値の送信周期についての指示を通信部３３にて受信した場合、受信した指示に応じて要約値の送信周期を変更する。例えば要約値処理部３１ｂは、要約値を１００ｍｓ周期で送信している際に、上位モジュール２から送信周期を５０ｍｓとする指示を受け付けた場合、以降は別の指示を受けるまで、要約値を５０ｍｓで上位モジュール２へ繰り返し送信する。なお要約値の送信周期が変更された場合、要約値を算出する周期も同様に変更されてよく、例えば要約値として平均値を算出する場合には、平均値の算出元となるセンサ値の数が増減してよい。また要約値の送信周期が変更された場合、センサ４からセンサ値を取得するサンプリング周期も同様に変更されてよく、例えば要約値の送信周期が１／２倍に変更する指示が与えられた場合、下位モジュール３は、要約値の送信周期を１／２倍に変更すると共に、センサ値のサンプリング周期も１／２倍に変更してもよい。
＜要約値の生成条件及び送信周期＞
　図４は、上位モジュール２及び下位モジュール３で行われる通信の一例を説明するための模式図である。本例において下位モジュール３は、センサ４のセンサ値を所定のサンプリング周期でサンプリングすることで取得し、取得した複数のセンサ値の平均値を要約値として算出して、送信周期Ｔ１で繰り返し上位モジュール２へ送信している。
　例えば基板処理の状態に変化が生じ、上位モジュール２が下位モジュール３に対して、要約値の生成条件として最大周波数を指示し、且つ、要約値の送信周期として送信周期Ｔ２を指示する。この指示に応じて下位モジュール３は、サンプリングにより取得した複数のセンサ値を基に最大周波数を要約値として算出し、算出した最大周波数を送信周期Ｔ２で上位モジュール２へ繰り返し送信する。その後、下位モジュール３は、新たな指示が与えられるまで同じ生成条件及び送信周期で要約値の送信を繰り返し行う。
　その後、例えば上位モジュール２が下位モジュール３に対して、要約値の生成条件として差分最大値を指示し、且つ、要約値の送信周期として送信周期Ｔ３を指示する。この指示に応じて下位モジュール３は、サンプリングにより取得した複数のセンサ値を基に差分最大値を要約値として算出し、算出した差分最大値を送信周期Ｔ３で上位モジュール２へ繰り返し送信する。その後、下位モジュール３は、新たな指示が与えられるまで同じ生成条件及び送信周期で要約値の送信を繰り返し行う。
　なお上位モジュール２は、下位モジュール３による要約値の生成条件及び送信周期の他に、例えばセンサ４のセンサ値を取得するサンプリング周期を指示してもよい。下位モジュール３は、上位モジュール２から与えられる指示に応じてセンサ４の値をサンプリングする周期を変更し、このサンプリング周期で取得した複数のセンサ値の要約値を算出する。
＜要因特定処理＞
　本実施の形態に係る基板処理装置１の上位モジュール２は、複数の下位モジュール３から送信される複数の要約値を基に、基板処理に異常が生じているか否かを判定し、異常が生じている場合にはその要因（原因）を特定する処理を行う。要因特定処理において上位モジュール２は、予め記憶部１２に記憶された要因特定テーブル２２ｂの情報を基に、複数の下位モジュール３に対して要約値の生成条件及び送信周期を適宜に指示し、要因特定に必要な情報を収集する。
　図５は、要因特定テーブル２２ｂの一例を示す模式図である。本実施の形態において上位モジュール２が有する要因特定テーブル２２ｂは、例えば「要因」、「下位モジュール（１）の要約値」、「下位モジュール（２）の要約値」、…、「下位モジュール（Ｎ）の要約値（ただし、Ｎは自然数）」及び「判定条件」等の情報を対応付けて記憶している。要因特定テーブル２２ｂの各項目に記憶される情報は、本実施の形態に係る基板処理装置１の設計者等により予め決定される。
　要因特定テーブル２２ｂの「要因」の項目には、例えば「センサＡ故障」、「マッチャー異常」、「エッジリングの劣化」等のように、基板処理の異常の要因を識別する名称又は識別情報等の情報が記憶されている。要因特定テーブル２２ｂの「下位モジュール（１）の要約値」、「下位モジュール（２）の要約値」、…、「下位モジュール（Ｎ）の要約値」の項目には、例えば「平均値」、「分散」、「最大振幅周波数」、「差分値」等のように、下位モジュール３から取得すべき要約値がいずれであるか、即ち下位モジュール３に対して指示する要約値の生成条件がそれぞれ記憶されている。
　要因特定テーブル２２ｂの「判定条件」の項目には、例えば「判定条件Ａ」、「判定条件Ｂ」、「判定条件Ｃ」等のように、下位モジュール３から取得した複数の要約値を基に、対応する「要因」が現状の異常の要因であるか否かを判定するための条件に関する情報が記憶されている。判定のための条件に関する情報は、例えば複数の要約値に対する複数の閾値であってよい。上位モジュール２は、複数の下位モジュール３から取得した複数の要約値と、要因特定テーブル２２ｂの「判定条件」として記憶された複数の閾値との比較をそれぞれ行うことによって、対応する「要因」が現状の異常の要因であるか否かを判定することができる。
　また例えば要因特定テーブル２２ｂの「判定条件」には、複数の要約値を基に所定の値を算出するための演算式、及び、この演算式により算出される値に対する閾値等の情報が記憶されてもよい。上位モジュール２は、複数の下位モジュール３から取得した複数の要約値を「判定条件」に記憶された演算式へ代入し、演算式が出力する値を取得し、取得した値と「判定条件」に記憶された閾値との比較を行うことによって、対応する「要因」が現状の異常の要因であるか否かを判定することができる。
　また例えば上位モジュール２は、複数の要約値を入力として受け付けて、対応する「要因」が現状の異常の要因であるか否か又は要因である可能性を示す数値等を出力するよう予め機械学習がなされた学習モデルを用いてもよい。要因特定テーブル２２ｂの「判定条件」には、この学習モデルに関する情報（学習モデルの内部パラメータ又は学習モデルが記憶された記憶領域のアドレス等）が記憶される。学習モデルは、例えばニューラルネットワーク、ＳＶＭ（Support Vector Machine）又は決定木等の種々の構成のものが採用され得る。また学習モデルは、例えば本実施の形態に係る基板処理装置１の設計者等により予め機械学習により生成され、上位モジュール２の記憶部１２に記憶される。上位モジュール２は、複数の下位モジュール３から取得した複数の要約値を「判定条件」として記憶された学習済の学習モデルへ入力し、学習モデルが出力する値を取得して、対応する「要因」が現状の異常の要因であるか否かを判定することができる。
　上位モジュール２は、要因特定テーブル２２ｂに記憶された複数の「要因」について、現状の異常の要因であるか否かを順に判定する。例えば上位モジュール２は、図５に示した要因特定テーブル２２ｂに付した「Ｎｏ．」の順に判定を行う。上位モジュール２は、判定を順に行って、例えば１つの要因が判明した時点で判定を終えてもよく、また例えば全ての要因について判定を行ってもよい。１つの要因が判明した時点で処理を終えることで、上位モジュール２は、要因特定処理を短時間で終了することが期待できる。また全ての要因について判定を行うことで、上位モジュール２は、１つの異常に対して複数の要因の有無を判定することが期待できる。
　また要因特定処理において上位モジュール２は、要因特定テーブル２２ｂに記憶された判定に必要な要約値を生成する指示を各下位モジュール３に与えると共に、要約値の送信周期を指示する。この際に上位モジュール２は、通常の基板処理が行われている際の送信周期よりも短い送信周期で要約値を送信するよう各下位モジュール３に指示する。これにより上位モジュール２は、複数の要因を判定するために取得しなければならない多くの要約値を、下位モジュール３から迅速に収集することが期待できる。
　図６は、本実施の形態に係る基板処理装置１の上位モジュール２が行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る基板処理装置１の上位モジュール２の処理部２１は、通信部２３にて複数の下位モジュール３との通信を行い、例えばユーザが設定した基板処理に関する条件等に基づき、基板処理に関する制御指示を各下位モジュール３へ送信する（ステップＳ１）。処理部２１は、複数の下位モジュール３から送信される複数の要約値を通信部２３にて受信する（ステップＳ２）。処理部２１は、ステップＳ２にて受信した複数の要約値を基に、基板処理に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ３）。基板処理に異常が生じていない場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理部２１は、基板処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ４）。基板処理が終了していない場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理部２１は、ステップＳ１へ処理を戻し、上述の処理を繰り返し行う。基板処理が終了した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、処理部２１は、処理を終了する。
　基板処理に異常が生じている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理部２１は、記憶部１２の要因特定テーブル２２ｂから１番目の要因に関する情報を取得する（ステップＳ５）。処理部２１は、要因特定テーブル２２ｂから取得した各下位モジュール３の要約値の生成条件の情報を基に、各下位モジュール３に対して要約値の生成条件及び送信周期の指示を送信する（ステップＳ６）。処理部２１は、ステップＳ６の指示に応じて各下位モジュール３から送信される要約値を受信する（ステップＳ７）。なおこのときに処理部２１は、以降の判定に複数回分の要約値が必要である場合などには、下位モジュール３から複数回の要約値の受信を行ってよい。処理部２１は、ステップＳ７にて受信した要約値に対して、要因特定テーブル２２ｂに記憶された判定条件に基づく判定処理を行う（ステップＳ８）。処理部２１は、ステップＳ８の判定結果に基づき、ステップＳ８にて判定を行った要因が現状の異常の要因であるか否かを判定する（ステップＳ９）。現状の異常の要因ではないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理部２１は、要因特定テーブル２２ｂから次の要因に関する情報を取得し（ステップＳ１０）、ステップＳ６へ処理を戻して同様の処理を行う。
　現状の異常の要因であると判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、処理部２１は、この要因により生じた以上に対して基板処理の再開が可能であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。上位モジュール２は、例えば基板処理の異常の要因に対して基板処理を再開してよいか否かに関する情報を予め記憶部１２に記憶しており、この情報を基にステップＳ１１の判定を行うことができる。基板処理の再開が可能である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理部２１は、ステップＳ１へ処理を戻して基板処理を行う。基板処理の再開が可能ではない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理部２１は、例えば基板処理を緊急停止させて（ステップＳ１２）、処理を終了する。
＜変形例＞
　要因特定の手法に関する変形例を説明する。上述の要因特定処理において上位モジュール２は、要因特定テーブル２２ｂに記憶された複数の要因について順に要約値の取得及び判定等を行い、基板処理の異常に関する一又は複数の要因を特定する。複数の要因を特定するためには、上位モジュール２が、要因特定テーブル２２ｂに記憶された全ての要因について要約値の取得及び判定等を行う必要があるが、要因特定テーブル２２ｂには現在に発生している異常とは明らかに無関係な要因も含まれ得るため、無駄な要約値の取得及び判定等が行われる可能性がある。
　そこで変形例に係る要因特定処理では、いわゆる探索木の手法を用い、上位モジュール２が複数の条件判定を分岐させながら行って要因を特定する。図７は、変形例に係る要因特定処理を説明するための模式図である。変形例に係る上位モジュール２は、まず分岐１－１の分岐条件を参照し、分岐条件の判定に必要な要約値を複数の下位モジュール３から取得する。上位モジュール２は、取得した複数の要約値を基に、分岐２－１又は分岐２－２のいずれへ分岐すべきであるかの判定を行う。ここで例えば分岐２－１へ分岐する条件が成立した場合、上位モジュール２は、分岐２－１の分岐条件を参照し、同様に必要な要約値を下位モジュール３から取得して分岐先を判定する。上位モジュール２は、このような分岐の判定をＭ回（ただしＭは自然数）行い、最終的に分岐Ｍ－Ｌ（ただしＬは自然数）の判定を行うことで基板処理の異常の要因を１つ特定する。
　なお本例では要因特定の探索木について、分岐が２つの構成（いわゆる二分探索木の構成）を想定しているが、これに限るものではなく、３つ以上に分岐する構成が採用されてもよい。また本例では、全ての要因についてＭ段目の条件判定により特定がなされる構成を想定しているが、これに限るものではなく、例えば３段目又は４段目等のようにＭ回より少ない回数の判定で特定される要因が含まれていてもよい。
　図８は、変形例に係る要因特定処理に用いられる要因特定テーブル２２ｂの一構成例を示す模式図である。変形例に係る要因特定テーブル２２ｂは、例えば「分岐番号」、「下位モジュール（１）の要約値」、「下位モジュール（２）の要約値」、…、「下位モジュール（Ｎ）の要約値」、「分岐条件」及び「要因」等の情報を対応付けて記憶している。変形例に係る要因特定テーブル２２ｂの各項目に記憶される情報は、変形例に係る基板処理装置１の設計者等により予め決定される。
　変形例に係る要因特定テーブル２２ｂの「分岐番号」の項目には、例えば「１－１」、「２－１」、「２－２」、…、「Ｍ－Ｌ」のように２つの数値の組み合わせで表現される番号が記憶される。この「分岐番号」は、図７において各分岐の名称として用いられている。なお「分岐番号」の「Ｍ－Ｌ」は、Ｍ段目のＬ番目の分岐である事を示す。要因特定テーブル２２ｂの「下位モジュール（１）の要約値」、「下位モジュール（２）の要約値」、…、「下位モジュール（Ｎ）の要約値」の項目は、図５に示したものと同じであり、下位モジュール３に対して指示する要約値の生成条件がそれぞれ記憶されている。
　変形例に係る要因特定テーブル２２ｂの「分岐条件」の項目には、下位モジュール３から取得した要約値を基に次の分岐先を判定するための条件に関する情報が記憶されている。また「要因」の項目には、下位モジュール３から取得した要約値を基に、最終的に要因を判定するための条件に関する情報が記憶されている。なお本例においては、最終段であるＭ段目については「要因」の項目に条件の情報が記憶され、「分岐条件」の項目に条件の情報は記憶されない。それ以外の各段については「分岐条件」の項目に条件の情報が記憶され、「要因」の項目に条件の情報は記憶されない。
　本例においては、分岐番号１－１に対して、分岐番号２－１又は分岐番号２－２のいずれに分岐するかを判定するための条件が「分岐条件」に記憶されている。同様に、分岐番号２－１に対して、分岐番号３－１又は分岐番号３－２のいずれに分岐するかを判定するための条件が「分岐条件」に記憶されている。分岐番号２－２に対して、分岐番号３－３又は分岐番号３－４のいずれに分岐するかを判定するための条件が「分岐条件」に記憶されている。また、最終段の分岐番号Ｍ－Ｌに対して、「センサＡ故障」又は「エッジリングの劣化」のいずれが要因であるかを判定するための条件が「要因」に記憶されている。
　要因特定テーブル２２ｂの「分岐条件」又は「要因」に記憶される判定のための条件に関する情報は、例えば複数の要約値に対する複数の閾値であってよく、また例えば複数の要約値を基に所定の値を算出するための演算式、及び、この演算式により算出される値に対する閾値の情報であってよく、また例えば分岐条件又は要因を推定する学習済の学習モデルの情報であってよい。
　変形例に係る上位モジュール２は、図６に示したフローチャートのステップＳ５～Ｓ１０の処理に代えて、図８に示した要因特定テーブル２２ｂを用いた要因特定処理を行うことができる。
＜活用事例＞
　（活用事例１）
　例えば下位モジュール３が複数の温度センサを有し、複数の温度センサにより処理対象の基板（ウェハ）の温度分布を測定可能な基板処理装置１において、上位モジュール２は、基板処理に異常が発生していない場合、下位モジュール３に対して基板全体での平均温度を要約値として送信する指示を与える。基板処理に異常が発生したと判定した場合、上位モジュール２は、基板の周縁部分の温度の平均値を要約値として送信する指示を下位モジュール３に対して与える。上位モジュール２は、下位モジュール３から得られる基板の周縁部分の温度に基づいて、例えば基板処理装置１のガス噴射口に異常の要因が存在するか否かを判定することが期待できる。なお上位モジュール２は、基板の周縁部分の温度の平均値を要約値として生成する指示を与える場合に、ガス噴射に適した送信周期で要約値を送信する指示を下位モジュール３へ与えてもよい。
　また上位モジュール２は、異常の要因が周縁部分の温度に基づくものではないと判定した場合、基板の中心部分の温度の平均値を要約値として送信する指示を下位モジュール３に対して与える。上位モジュール２は、下位モジュール３から得られる基板の中心部分の温度に基づいて、例えば基板処理装置１のエッジリングに異常の要因が存在するか否かを判定することが期待できる。なお上位モジュール２は、基板の中心部分の温度の平均値を要約値として生成する指示を与える場合に、エッジリングの移動度に適した送信周期で要約値を送信する指示を下位モジュール３へ与えてもよい。
　（活用事例２）
　基板処理装置１が行う基板処理には複数段階の処理が含まれ、各段階において基板処理の制御に必要な情報が異なる場合がある。このような場合に基板処理装置１の上位モジュール２は、各段階について各下位モジュール３から取得すべき要約値を予め記憶しておき、基板処理の段階に応じて下位モジュール３に対して要約値の生成条件及び送信周期を指示することができる。なお活用事例２において上位モジュール２は、下位モジュール３から取得した要約値を基に基板処理の異常の有無を判定するのではなく、要約値を基に基板処理がいずれの段階であるかを状態として判定する。活用事例２において上位モジュール２は、要因特定処理を行わなくてよい。
　例えば下位モジュール３が複数の温度センサを有し、複数の温度センサにより処理対象の基板の温度分布を測定可能な基板処理装置１において、上位モジュール２は、基板処理の第１段階では基板全体での平均温度を要約値として送信する指示を与える。下位モジュール３から得られる要約値を基に基板処理が第１段階から第２段階へ移行したと判断した場合、上位モジュール２は、基板の周縁部分の温度の平均値を要約値として送信する指示を下位モジュール３に対して与える。更に基板処理が第２段階から第３段階へ移行したと判断した場合、上位モジュール２は、基板の中心部分の温度の平均値を要約値として送信する指示を下位モジュール３に対して与える。また上位モジュール２は、各段階に適した送信周期で要約値を送信する指示を与えてよい。
　図９は、活用事例２において上位モジュール２が行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る基板処理装置１の上位モジュール２の処理部２１は、例えばユーザが設定した基板処理に関する条件等に基づき、基板処理に関する制御指示を各下位モジュール３へ送信する（ステップＳ３１）。処理部２１は、複数の下位モジュール３から送信される複数の要約値を通信部２３にて受信する（ステップＳ３２）。処理部２１は、ステップＳ２にて受信した複数の要約値を基に、基板処理の現段階の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ３３）。現段階の処理が終了していない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、処理部２１は、ステップＳ３２へ処理を戻し、現段階の処理を継続する。
　現段階の処理が終了した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、処理部２１は、基板処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ３４）。基板処理が終了していない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、処理部２１は、次の段階の基板処理に応じた要約値の生成条件及び送信周期の指示を各下位モジュール３へ送信し（ステップＳ３５）、ステップＳ３２へ処理を戻す。基板処理が終了した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、処理部２１は、処理を終了する。
　（活用事例３）
　基板処理装置１は、複数種類の要約値を異なる送信周期で下位モジュール３から上位モジュール２へ送信することが可能な構成であってもよい。例えば下位モジュール３が複数の温度センサを有し、複数の温度センサにより処理対象の基板の温度分布を測定可能な基板処理装置１において、上位モジュール２が基板全体での平均温度、周縁部分の平均温度及び中心部分の平均温度の３つの要約値を必要とする場合があり得る。このような場合に上位モジュール２は、これら３つの要約値を生成する生成条件を下位モジュール３に与える。この際に上位モジュール２は、例えば３つの要約値の送信周期を同じとしてもよく、また例えば優先度などに応じて要約値毎に異なる送信周期で送信を行うよう下位モジュール３に指示してもよい。
　上位モジュール２からの指示に応じて下位モジュール３は、複数の温度センサから得られる温度を基に、基板全体での平均温度、基板の周辺部分の平均温度及び基板の中心部分の平均温度の３つの要約値を算出する。下位モジュール３は、算出した３つの要約値を、上位モジュール２から指示された送信周期で、上位モジュール２に対して繰り返し送信する。なお下位モジュール３は、３つの要約値をまとめて同じタイミングで上位モジュール２へ送信してもよく、３つの要約値を適宜の順序で１つずつ上位モジュール２へ送信してもよい。
　（活用事例４）
　基板処理装置１は、下位モジュール３から上位モジュール２へセンサ４のセンサ値の要約値ではなく、センサ値の予測値の要約値を送信してもよい。下位モジュール３では、被制御機器５の動作を制御する制御信号が出力部３５から被制御機器５へ出力され、この制御信号に応じて被制御機器５が動作し、被制御機器５の動作に応じた温度又は圧力等がセンサ４にて測定される。このため、被制御機器５の動作の影響がセンサ４にて測定されるまでに、ある程度の時間を要する。そこで下位モジュール３は、被制御機器５へ出力する制御信号を基にセンサ４にて測定されるセンサ値を予測し、その予測値の要約値を上位モジュール２へ送信する。上位モジュール２は、センサ４により測定されたセンサ値を基に要約値を生成するか、又は、センサ値の予測値を基に要約値を生成するかを下位モジュール３に対して要約値の生成条件として与えることができる。
　下位モジュール３によるセンサ値の予測は、例えば予め機械学習により生成された学習モデルを用いて行われ得る。学習モデルは、被制御機器５への制御信号を入力として受け付けて、センサ値の予測値を出力するように予め機械学習がなされる。学習モデルは、例えば被制御機器５へ与える制御信号とセンサ４にて測定されるセンサ値とを対応付けた学習用データ（教師データ）を用いて、いわゆる教師ありの機械学習を行ことにより生成される。本実施の形態に係る基板処理装置１の設計者等は、基板処理装置１とは異なる情報処理装置にて予め機械学習の処理を行って学習モデルを生成し、生成した学習モデルに関する情報を下位モジュール３の記憶部３２に記憶しておく。
　なお、被制御機器５への制御信号を基にセンサ４のセンサ値を予測する処理は、下位モジュール３ではなく、上位モジュール２にて行われてもよい。この場合に下位モジュール３は被制御機器５への制御信号の要約値を上位モジュール２へ送信し、これを受信した上位モジュール２が制御信号の要約値を基にセンサ値の要約値を予測する。上位モジュール２は、例えば制御処理の要約値を入力として受け付けて、センサ値の予測値の要約値を出力するよう予め機械学習がなされた学習モデルを用いて、センサ値の要約値を予測することができる。
＜まとめ＞
　以上の構成の本実施の形態に係る基板処理装置１は、基板処理に係る制御を行う上位モジュール（第１モジュール）２と、基板処理に係る要約値（処理値）を生成して上位モジュール２へ送信する下位モジュール（第２モジュール）３とを備える。上位モジュール２は下位モジュール３による要約値の生成条件を指示し、下位モジュール３は上位モジュール２の指示に応じて要約値を生成する。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、上位モジュール２が基板処理の状態等に応じて適宜に要約値を変更することができ、上位モジュール２が必要な情報を的確に取得することができるため、モジュール間の通信を効率よく行うことが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１は、上位モジュール２が下位モジュール３による要約値の送信周期を指示し、下位モジュール３が上位モジュール２の指示に応じた送信周期で要約値を送信する。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、要約値の種類又は通信状況等に応じて上位モジュール２が適宜に送信周期を指示することができ、モジュール間の通信を効率よく行うことが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１は、下位モジュール３から受信した要約値を基に上位モジュール２が基板処理の状態、例えば異常の有無又は基板処理の段階等を判定し、判定した基板処理の状態に応じて上位モジュール２が要約値に関する指示を各下位モジュール３へ送信する。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、基板処理の状態に適した要約値を上位モジュール２が下位モジュール３から取得して基板処理の制御を行うことが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１は、基板処理が所定の状態であると判定した場合に、上位モジュール２が所定の状態に応じた要約値の生成条件を下位モジュール３へ指示し、この指示に応じて下位モジュール３が送信する要約値を上位モジュール２が受信し、受信した要約値を基に基板処理が所定の状態に至った要因を上位モジュール２が特定する。このときに上位モジュール２は、異なる生成条件で複数回の指示を下位モジュール３に対して行い、複数回の指示に応じて下位モジュール３が複数回送信する要約値を基に要因を特定する。例えば上位モジュール２は、要約値の生成条件と要約値に基づいて要因を判定する判定条件とを要因特定テーブル２２ｂに記憶しておき、要因特定テーブル２２ｂに記憶された複数の要因について所定の状態の要因であるか否かをそれぞれ判定することで、所定の状態の要因を特定する。これらにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、下位モジュール３から必要な情報を上位モジュール２が収集し、基板処理が所定の状態に至った要因を精度よく特定することが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１は、下位モジュール３による要約値の生成条件と、要約値に基づいて要因を特定するための判定条件又は要因特定のために必要な次の生成条件への分岐を決定する分岐条件（決定条件）とを要因特定テーブル２２ｂに記憶し、要因特定テーブル２２ｂを基に要約値の生成条件の指示及び要約値の判定を繰り返して分岐を辿り、基板処理が所定の状態に至った要因を上位モジュール２が特定する。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、基板処理が所定の状態に至った要因の特定を効率よく行うことが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１では、下位モジュール３は、被制御機器５に対する制御及びセンサ４による測定を行うモジュールであり、センサ４によるセンサ値、被制御機器５に対する制御信号（制御値）、又は、制御信号に基づいてセンサ４のセンサ値を予測した予測値に基づく要約値を生成して上位モジュール２へ送信する。上位モジュール２は、下位モジュール３から受信したこれらの要約値を基に、被制御機器５の制御に係る指示を下位モジュール３へ送信する。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、下位モジュール３から取得する情報の精度又は情報を取得できる速度等に応じた適宜の要約値を上位モジュール２が取得して処理を行うことが期待できる。
　また本実施の形態に係る基板処理装置１では、下位モジュール３が基板処理に関して取得した複数の値（時間的に複数の値又は空間的に複数の値のいずれであってもよい）について平均値、最大値、最小値又は中央値等を算出して要約値とする。これにより本実施の形態に係る基板処理装置１は、下位モジュール３から上位モジュール２へ送信する情報の量を低減することが期待できる。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　各実施形態に記載した事項は相互に組み合わせることが可能である。また、請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。さらに、請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも１つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。
　１　基板処理装置
　２　上位モジュール（第１モジュール）
　３　下位モジュール（第２モジュール）
　４　センサ
　５　被制御機器
　２１　処理部
　２１ａ　制御処理部２１
　２１ｂ　要因特定処理部
　２２　記憶部
　２２ａ　プログラム（コンピュータプログラム）
　２２ｂ　要因特定テーブル
　２３　通信部
　３１　処理部
　３１ａ　制御処理部
　３１ｂ　要約値処理部
　３２　記憶部
　３２ａ　プログラム
　３３　通信部
　３４　入力部
　３５　出力部
　９８，９９　記録媒体
 

Claims (14)

  1. 　基板処理に係る制御を行う第１モジュールと、
    　前記基板処理に係る処理値を生成し、生成した前記処理値を前記第１モジュールへ送信する第２モジュールと
    　を備え、
    　前記第１モジュールは、前記第２モジュールによる前記処理値の生成条件を指示し、
    　前記第２モジュールは、前記第１モジュールの指示に応じて前記処理値を生成する、
    　基板処理装置。
  2. 　前記第１モジュールは、前記第２モジュールによる前記処理値の送信周期を指示し、
    　前記第２モジュールは、前記第１モジュールの指示に応じた送信周期で前記処理値を送信する、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記第１モジュールは、
    　前記第２モジュールから受信した前記処理値を基に前記基板処理の状態を判定し、
    　判定した状態に応じて指示を行う、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記第１モジュールは、
    　前記基板処理が所定の状態であると判定した場合に、前記所定の状態に応じた前記生成条件を指示し、
    　指示に応じて前記第２モジュールが送信する前記処理値を受信し、
    　受信した前記処理値を基に、前記基板処理が前記所定の状態となった要因を特定する、
    　請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記第１モジュールは、
    　異なる前記生成条件で複数回の指示を行い、
    　複数回の指示に応じて前記第２モジュールが複数回送信する前記処理値を受信し、
    　受信した複数の前記処理値を基に、前記基板処理が前記所定の状態となった要因を特定する、
    　請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 　前記第１モジュールは、
    　前記第２モジュールが生成する前記処理値の前記生成条件と当該生成条件に応じて生成された前記処理値に基づいて前記所定の状態の要因であるか否かを判定する判定条件とを対応付けた情報を、複数の要因についてそれぞれ記憶しており、
    　記憶した前記情報を基に、前記複数の要因について前記所定の状態の要因であるか否かをそれぞれ判定する、
    　請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記第１モジュールは、
    　前記第２モジュールが生成する前記処理値の前記生成条件と、当該生成条件に応じて生成された前記処理値に基づいて前記所定の状態の要因であるか否かを判定する判定条件又は要因特定のために必要な次の生成条件を決定する決定条件とを対応付けた情報を記憶しており、
    　記憶した前記決定条件を基に前記第２モジュールへの前記生成条件の指示を繰り返し行うことで、前記判定条件を基に要因を特定する、
    　請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 　前記第２モジュールを複数備え、
    　前記第１モジュールは、複数の第２モジュールから受信した複数の前記処理値を基に、各第２モジュールに前記生成条件を指示する、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 　前記第１モジュールは、一の第２モジュールから受信した前記処理値を基に、前記一の第２モジュールに前記生成条件を指示する、
    　請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 　前記第１モジュールは、一の第２モジュールから受信した前記処理値を基に、前記一の第２モジュールとは異なる他の第２モジュールに前記生成条件を指示する、
    　請求項８に記載の基板処理装置。
  11. 　前記第２モジュールは、
    　前記基板処理に係る被制御機器に対する制御及びセンサによる測定を行うモジュールであり、
    　前記センサによる測定値、前記被制御機器に対する制御値、又は、前記制御値に基づいて前記センサによる測定値の予測した予測値に基づく前記処理値を前記第１モジュールへ送信し、
    　前記第１モジュールは、前記第２モジュールから受信した前記処理値を基に、前記被制御機器の制御に係る指示を前記第２モジュールへ送信する、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  12. 　前記処理値は、前記第２モジュールが前記基板処理に関して取得した複数の値を要約した要約値である、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  13. 　基板処理に係る制御を行うコンピュータに、
    　前記基板処理に係る処理値を生成して送信するモジュールへ、前記処理値の生成条件を指示し、
    　指示した前記生成条件に応じて前記モジュールが生成した前記処理値を取得する
    　処理を実行させる、コンピュータプログラム。
  14. 　基板処理に係る制御を行う情報処理装置が、
    　前記基板処理に係る処理値を生成して送信するモジュールへ、前記処理値の生成条件を指示し、
    　指示した前記生成条件に応じて前記モジュールが生成した前記処理値を取得する、
    　情報処理方法。
     
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JP2022022500A (ja) * 2020-06-24 2022-02-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板処理方法、およびマップ作成装置

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